王文龙，李华雷，胡思良，于志超

(1.长城汽车股份有限公司技术中心，河北保定 071000；2.河北省汽车工程技术研究中心,河北保定 071000)



基于试验场真实载荷谱的悬架疲劳试验研究

王文龙1,2，李华雷1,2，胡思良1,2，于志超1,2

(1.长城汽车股份有限公司技术中心，河北保定 071000；2.河北省汽车工程技术研究中心,河北保定 071000)

介绍一种新的悬架疲劳试验方法。基于试验场真实载荷谱准确获取悬架随机载荷谱，应用雨流分析得到均幅值载荷分布规律；编制程序载荷谱并简化；根据简化后程序载荷谱进行悬架疲劳台架试验，失效情况与路试结果吻合，验证该方法的可行性。

悬架疲劳试验；雨流分析；程序载荷谱

0 引言

近期，某公司某型车在整车可靠性耐久路试过程中，发现上下控制臂、纵臂和转向节处轴套均出现失效(如图1所示)。前期该车型已完成悬架疲劳耐久台架试验，试验结果为合格，因此与整车路试结果不符。由于路试是根据用户实际需求进行试验，各路况接近用户真实使用工况，所以悬架总成台架试验出现载荷失真的情况，即试验场载荷与理论计算载荷存在差异，且目前试验设备未能直接加载载荷谱，导致台架试验无法保证产品的可靠性。为了解决载荷差异及设备加载问题，故针对载荷谱台架疲劳试验方法进行研究。

1 数据采集

根据国内外各汽车公司长期所积累的经验，目前载荷谱采集方法主要有5种[1]：

四、护理团队在规范化镇痛中的重要作用。通过围术期镇痛管理在制度流程上的完善，手术室及外科病房的护理人员在整个围术期镇痛管理中会起到非常重要的作用，包括术前疼痛管理的宣教、术后镇痛泵的管理、疼痛的评估等，这能够让患者得到及时、有效的镇痛服务。同时通过各种有效的护理手段对术后患者进行全面的心理干预，降低患者的疼痛程度。这样会大大提高患者对护理工作的满意度，加快术后恢复速度。

(1)一辆试验车由一名特定的试验司机在选定的路段进行多次试验(美国福特公司)；

(2)一辆试验车指定多名司机分别在选定的不同路段进行试验(瑞典VOLVO公司)；

(3)一辆试验车指定多名司机分别在相同的路段进行试验(德国奥迪公司和ZF公司)；

(4)一辆试验车指定一名司机跟随相关用户在相应路段进行试验(德国奥迪公司)；

(5)多辆试验车由多名司机在相同路段进行试验(美国通用公司)。

综合考虑成本及试验时间，最终选择方法三(选择3名司机)，对选定13种路况进行数据采集，总共采集3组数据。由于研究的目的是为了获得车辆实际的载荷谱作为后续台架试验的输入，主要需要车轮轮心处各类载荷。各通道命名如表1所示。

表1 通道命名

2 数据处理

2.1 数据预处理及选择

从一维程序载荷谱中发现，经过处理后的载荷谱数据存在加载频次过大的情况，需利用损伤计算原理，剔除小损伤数据，减少试验频次，缩短试验周期。

我国常态化的公务员培训始于上世纪80年代，至今已有30多年的历史。应该说，这种常态化的公务员培训对于公务员能力和政府竞争力的提升起到了极为重要的作用。“人民日益增长的对美好生活需要和公务员能力素质不平衡不充分的发展之间的矛盾”已经成为公务员培训所必须解决的一个重大课题和当务之急。要成功化解这一主要矛盾，就必须对现行的公务员培训（包括培训理念、培训模式和培训评估等）进行全面的变革和创新。笔者认为，以“具身认知”理论为视角，根据“具身认知”理论的核心意蕴及对公务员培训的新启示，重新审视和反思现行公务员培训中的存在问题，以探索公务员培训变革和创新的理论逻辑和实践路径，不失为一种可行且有效的方法。

表2 右后轮数据选择(损伤)

2.2 数据外推及换算

台架安装示意图如图3所示。在实际零部件疲劳破坏过程中，载荷加载顺序起一定的作用，所以在台架试验载荷加载过程中，需指定载荷加载顺序。目前主要有4种：“低→高”、“高→低”、“低→高→低”和“高→低→高”。这里作者使用“低→高→低”的加载顺序进行试验。

图中：Fx、Fy、Fz、Mx、My、Mz为传感器中心载荷；Fx1、Fy1、Fz1、Mx1、My1、Mz1为车轮中心载荷；Fx2、Fy2、Fz2为车轮接地点的载荷；R为车轮滚动半径；a为六分力传感器偏距。

六分力传感器采集到的数据为传感器中心数据，由于受台架试验工装和液压伺服作动器功能限制，X、Y向台架试验只能在轮胎接地点进行加载，所以需对载荷谱数据进行数据换算。这里根据力的平移和平衡定理进行数据换算。将载荷数据依次(点B-点A-点O)换算，如图2所示。

图2 数据换算示意图

在学界和实务界中死刑的存废是热点话题。支持死刑制度废除的学者，有的认为应当在立法上直接废除死刑，这样能够起到治本的作用；也有的认为应当在司法上限制死刑的适用，搁置、冻结死刑制度，在事实上先废除死刑；也有的认为应当立法废除与司法限制改革并行。无论他们对死刑制度改革路径持有何种观点，他们都代表的是一种精英思维，精英思维始终占据的是少数，真正占据多数的是大众观念，而大众观念所普遍信奉的是“杀人偿命，天经地义”的常识主义刑法观。

（1）通过学生的互补学习，有效促进学生共同进步。通过加强学生间的互补学习可以有效促进学生共同进步，取得多赢的效果。将全部学生分为若干个小组，学生在小组内通过自由探索和多方互动讨论的方式进行学习，不仅有利于培养学生的学习兴趣，而且能够活跃学生的思维，使其专注的投入到学习中去。学生在学习小组内，通过老师适时的引导以及同学间的相互帮助、相互学习，可以最大程度的发挥自身的主观能动性，并且在教师正确的引导下更有利于学生的学习。

2.3 程序谱编辑

截至2014年4月30日，江苏省秦淮河水利工程管理处管辖范围内的武定门闸（6孔×8 m）为外秦淮河引江换水开闸3193天，调水105.29亿m3，平均每天为外秦淮河引换水量达329.75万 m3，引换水平均流量达38.16 m3/s；秦淮新河抽水站（5 台×10 m3/s）为外秦淮河引江换水开机827天，运行7.587万台时，抽江水27.30亿 m3；秦淮新河闸（12 孔×6 m）开闸引水124天，引江水4.24亿m3。

采用变均值法按照式(1)将二维程序载荷谱简化为一维程序载荷谱，见表4。

经过数据处理后的试验场载荷谱数据是一种随机数据，需用一种合理的数理统计方法来进行数据计数。在疲劳寿命研究领域，雨流计数法已经被证明是最为有效的技术方法，在时间序列的载荷周期计数分析中得到广泛应用。雨流计数可以得到载荷幅值、均值和相应频次的关系，考虑了动强度(幅值)和静强度(均值)两个变量，符合疲劳载荷本身的固有特性[3]。利用雨流计数方法，对均值按等间距分级，形成8级二维程序载荷谱，见表3。

式中：Mi为第i级幅值所对应的平均值；Mj为第j级均值；nij为第i级幅值、j级均值的频次。

表4 一维程序载荷谱

采用GlyphWorks软件对实测3组数据进行数据失真、车速、车重3个方面检验，鉴别信号有效性，对异常信号进行选取修正，将最能反映真实载荷的数据通道选择出来。采用伪损伤计算方法，通过对数据中各通道的伪损伤值求均值、求均值差、求差值向量的模、计算每组数据差值向量的模的和，选择模最小的数据作为目标数据。以右后轮数据选择为例(见表2)，最终选取第2组数据作为目标数据。

传统治疗通常采用外固定支架或跨关节外固定架作为一期治疗，二期在软组织条件允许后改行切开复位内固定［6］。外固定支架作为初始固定，可以方便对伤口进行处理［7,8］，并初步维持骨折复位，为软组织的修复提供稳定的平台。但这种方案治疗周期较长，初期外固定支架对患者日常活动影响较大，术后限制功能活动的时间较长，钉道感染、松动、血管神经损伤、肌肉损伤及关节软骨损伤、持续疼痛、瘢痕及再骨折的发生率较高［9］。复位丢失发生率高，二期内固定复位困难。许多患者有其他的多种合并症及内科问题，短期无法改行内固定，导致二期内固定延迟，外固定支架存留时间及关节固定时间延长，从而影响关节功能恢复［10］。

从表5中可以看出：第一级和第二级损伤占比率较低，且加载频次较多，为了缩短试验时间，这里将此数据进行剔除损伤保留为92.43%，满足损伤保留90%～95%的要求。